Química 2º Ano

Professora

Cristina Lorenski Ferreira

20161

GEOMETRIA MOLECULAR

POLARIDADE DAS MOLÉCULAS

INTERAÇÕES INTERMOLECULARESINTERAÇÕES INTERMOLECULARES

2

PROFESSORACRISTINA LORENSKI FERREIRA

ALGUNS QUESTIONAMENTOS

• Como os átomos estão distribuídos

espacialmente em uma molécula?

• Como as moléculas interagem?

• Quais forças intermoleculares existem?

• Por que o gelo flutua na água?

• Por que as garrafas contendo líquido • Por que as garrafas contendo líquido

podem estourar no congelador?

• Como a lagartixa consegue caminhar pelas

paredes?

• Por que óleo e água não se misturam?

• Como age o sabão?

• Por que o NaCl se dissolve em água e não

se dissolve em óleo?3

GEOMETRIA MOLECULAR

A Geometria Molecular descreve o ARRANJO ESPACIAL do átomo

central e dos átomos ligados diretamente a ele. Dependendo

dos átomos que compõem as moléculas, podemos ter as

seguintes geometrias principais:

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COMO PODEMOS PREVER A

GEOMETRIA DE UMA MOLÉCULA?

TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES ELETRÔNICOS DA CAMADA DE

VALÊNCIA - TRPEV (RONALD J. GILLESPIE) (1957)VALENCE SHELL ELECTRON PAIR REPULSION – VSEPR

Os pares de elétrons ao redor do átomo Os pares de elétrons ao redor do átomo central distribuem-se no espaço de forma a

AFASTAREM-SE O MÁXIMO POSSÍVEL UNS DOS OUTROS

a fim de garantirem ESTABILIDADE.

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COMO OS ÁTOMOS DA MOLÉCULA DA ÁGUA SE

DISTRIBUEM NO ESPAÇO?

6

POR QUE O NaCl SE DISSOLVE EM ÁGUA E

NÃO SE DISSOLVE EM ÓLEO?

7

E A RESPOSTA?

8

COMO OS ÁTOMOS DA MOLÉCULA DA ÁGUA DE

DISTRIBUEM NO ESPAÇO?

9

RESUMINDO...

10

FórmulaEstrutural Plana

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POLARIDADE DAS MOLÉCULAS

Uma molécula pode ser POLAR ou APOLAR,

característica que depende da

GEOMETRIA MOLECULAR e da

DIFERENÇA DE ELETRONEGATIVIDADE DIFERENÇA DE ELETRONEGATIVIDADE

dos átomos presentes.

A SOLUBILIDADE de um soluto em um

solvente é influenciada pela

POLARIDADE MOLECULAR de ambos. 12

COMO VARIA A En?

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H.M.

LIGAÇÕES POLARES E APOLARES

• EXEMPLO 1: Molécula HF

O par de elétrons compartilhado não é atraído igualmente por ambos os átomos, pois o .................é MAIS En que o ............. .

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• EXEMPLO 2: Molécula H2

LIGAÇÕES POLARES E APOLARES

• Como os átomos possuem a mesma En, não há polarização da ligação e dizemos que se trata de uma Ligação Covalente Apolar.

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RESUMINDO...

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Vetor Momento de Dipolo

• A ligação que existe na molécula HF ocorre o aparecimento dePÓLOS ELÉTRICOS.

• O vetor é orientado no sentido do pólo positivo para onegativo.

POLARIDADE DAS MOLÉCULAS

negativo.

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POLARIDADE DAS MOLÉCULAS

Para moléculas COM MAIS DE 2 ÁTOMOS, devemos SOMAR todos os R de todas as ligações e concluir SE o Vetor momento de Dipolo Resultante R é NULO ou NÃO NULO.

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Ligações POLARESMolécula APOLAR

EXEMPLOS DE SOMA DE VETORES

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EXEMPLOS

GEOMETRIA LINEAR:APOLAR

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POLAR

EXEMPLOS

GEOMETRIA TRIGONAL PLANA:

APOLAR POLAR

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EXEMPLOS

GEOMETRIA PIRAMIDAL

TÊM ELÉTRONS NÃO LIGANTES

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EXEMPLOS

GEOMETRIA ANGULAR – H2OTÊM ELÉTRONS NÃO LIGANTES

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EXEMPLOS

GEOMETRIA TETRAÉDRICA

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RESUMINDO...

MOLÉCULA POLAR OU APOLAR?

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26

CCl4

POLARIDADE E SOLUBILIDADE

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• Substâncias formadas por moléculas POLARESgeralmente se dissolvem bem em solventes formados

por moléculas também POLARES.

• Substâncias formadas por moléculas APOLARES

POLARIDADE E SOLUBILIDADE

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• Substâncias formadas por moléculas APOLARESgeralmente se dissolvem bem em solventes formados

por moléculas também APOLARES.

SEMELHANTE DISSOLVE SEMELHANTE.

NaCl SE DISSOLVE EM ÁGUA, POIS HÁ INTERAÇÃO...

NaCl NÃO SE DISSOLVE EM

ÓLEO, POIS NÃO HÁ

INTERAÇÃO...

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APOLAR

GRAXA É REMOVIDA QUANDO UTILIZAMOS GASOLINA...POR QUÊ?

30

Gasolina Óleo (C16H34)

Por que o sabão limpa?

31

32

33

FFORÇASORÇAS

IINTERMOLECULARESNTERMOLECULARESIINTERMOLECULARESNTERMOLECULARES

O QUE SÃO FORÇAS

OU INTERAÇÕES

INTERMOLECULARES?INTERMOLECULARES?

OOSS ESTADOSESTADOS FÍSICOSFÍSICOS DADA MATÉRIAMATÉRIA

As forças que existem entre as moléculas - FORÇAS

INTERMOLECULARES - não são tão fortes como as ligaçõesiônicas ou covalentes, mas são muito importantes; sobretudoquando se deseja explicar as PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS DA

SUBSTÂNCIA.

FORÇAS INTERMOLECULARES

OBSERVAÇÃO IMPORTANTE:•A teoria cinética dos GASES assume que a distância entre asmoléculas é tão grande que não existe força de atração entre elas.

•Em estado líquido e sólido as moléculas estão muito próximas e aforça atrativa pode ser observada.

QUAIS OS TIPOS DE INTERAÇÕES

INTERMOLECULARES

?QUE EXISTEM?

Dipolo induzido, Forças de Dispersão de London ou

Forças de Van der Waals

Dipolo permanente ou dipolo dipolo

TIPOS DE INTERAÇÕES ENTRE MOLÉCULAS

Dipolo permanente ou dipolo dipolo

Ligação de Hidrogênio

Ocorre entre moléculas apolares neutras. É também conhecidacomo força de Van der Waals com dipolos induzidos.

+ -

Molécula Apolar Dipolo instantâneo

DIPOLO DIPOLO INDUZIDOINDUZIDO

Molécula Apolar Dipolo instantâneo

Exemplo: Cristais de iodo, I2 sólido, que, por terem suas moléculas fracamenteunidas, passam facilmente da fase sólida para a fase gasosa, ou seja, sofremsublimação

Estas forças são estabelecidas da seguinte maneira: quando duasmoléculas apolares se aproximam, ocorre uma repulsão entre suas nuvenseletrônicas. Essa repulsão provoca um movimento dos elétrons que vão seacumular numa região da molécula, deixando a região oposta com deficiênciade carga negativa.

Cria-se assim um dipolo induzido: a molécula apolar, onde seformou o dipolo, induz as outras moléculas a também formarem dipolos,

DIPOLO DIPOLO INDUZIDOINDUZIDO

formou o dipolo, induz as outras moléculas a também formarem dipolos,dando origem a uma pequena força de atração elétrica entre elas.

• Ocorre entre moléculaspolares neutras.

• É também conhecida como força de Van der Waals com dipolos permanentes.

DIPOLO DIPOLO DIPOLODIPOLO

• Caso especial de dipolo permanente

• Ocorre em moléculas polares que apresentam H interagindo com F,O ou N.

• A “ponte” é formada pela atração entre o H de uma molécula e oátomo muito eletronegativo (F, O ou N) de outra molécula.

• Por ser essa uma força de atração bastante forte, as moléculas quefazem ligações de hidrogênio possuem pontos de fusão e ebulição

LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO

fazem ligações de hidrogênio possuem pontos de fusão e ebuliçãomuito altos.

LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO

Ex.: ÁGUA E ETANOL

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Por que o gelo flutua sobre a água?

As interações por ligações de hidrogênio geram pequenos espaços vazios entre as

moléculas, aumentando o volume.

Por que garrafas contendo líquido estouram no congelador?

LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO - ÁGUA

Com o aumento de volume, a densidade diminui, já que a massa se mantém

constante.

d = m/V

Assim, água no estado sólido é capaz de flutuar sobre o seu próprio líquido!

Com o avanço das técnicas de microscopia em escala nanométrica descobriu-se que as lagartixas possuíam em suas patas uma quantidade muito grande de fios,

muito pequenos. Como a superfície desses fios é de substâncias apolares, a soma de forças de baixo poder de atração contidas na enorme área superficial dos pelinhos de suas patas é o suficiente para suportar o peso da lagartixa e

aderi-la a qualquer superfície, seja lisa ou rugosa..

Curiosidade: O caso da Lagartixa

Dois fatores que influenciam os PF e PE:

1. TIPO DE FORÇA INTERMOLECULAR: quanto mais intensas as atrações intermoleculares,maiores seus PF e PE.

2. MASSA MOLECULAR/TAMANHO: quanto maior o tamanho de uma molécula, maiorserá sua superfície, o que propicia um maior número de interações com outrasmoléculas vizinhas , acarretando PF e PE maiores.

Forças Intermoleculares e Pontos de Fusão e de Ebulição

Para comparar os pontos de fusão e de ebulição de diferentes substâncias , devemos considerar esses dois fatores da seguinte maneira:

“Quanto maior a intensidade de interação, maiores seu PF e PE.”

Ordem crescente de intensidade de interação: dipolo induzido < dipolo permanente < ligações de hidrogênio

·Para moléculas com o mesmo tipo de interação:“Quanto maior a massa molecular, maiores seu PF e PE”.

EXERCÍCIOS DO LIVRO VOLUME 1 – PARTE 2

Páginas Exercícios Conteúdo

291 11 e 12 Geometria

292 13, 14, 15, 16,17, 20 Geometria

296 21 e 22 Geometria

304 3, 4 e 5 Geometria e polaridade

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304 3, 4 e 5 Geometria e polaridade

305 7, 8, 9, 10, 11 Geometria e polaridade

310 13, 14, 15, 16, 17 Interações Intermoleculares

315 21 e 22 Interações Intermoleculares

316 2 Interações Intermoleculares

317 1, 2 e 7 Interações Intermoleculares

318 8, 11, 13, 14 Geonetria, Polaridade e Int. Interm.